Un nuevo modelo computacional muestra cómo los diferentes patrones de rotación de cultivos, plantando diferentes cultivos en diferentes momentos en el mismo campo, pueden afectar el rendimiento a largo plazo cuando los cultivos están amenazados por patógenos de plantas. Maria Bargués-Ribera y Chaitanya Gokhale deEl Instituto Max Planck de Biología Evolutiva en Alemania presenta el modelo en PLOS Biología Computacional .
La evolución continua de los patógenos de las plantas representa una amenaza para la agricultura en todo el mundo. Investigaciones anteriores han demostrado que la rotación de cultivos puede ayudar a mejorar el control de plagas y la calidad del suelo. Otra investigación muestra que cambiar el entorno en el que crece un patógeno puede limitar su reproducción y cambiar suevolución. Sin embargo, estos dos conceptos rara vez se han estudiado juntos desde un punto de vista evolutivo.
Para comprender mejor cómo la rotación de cultivos puede proteger contra las plagas, Bargués-Ribera y Gokhale desarrollaron un modelo computacional de la técnica que integra la teoría evolutiva. Utilizaron el modelo para investigar un escenario en el que los cultivos comerciales crecidos con fines de lucro y los cultivos de coberturacultivados para beneficiar el suelo se alternan, pero se ven afectados por un patógeno que solo ataca los cultivos comerciales.
El análisis identificó qué patrones de rotación de cultivos maximizan el rendimiento de los cultivos durante varias décadas bajo el escenario dado, revelando que las rotaciones regulares que cambian cada dos años pueden no ser óptimas. Los resultados sugieren que el resultado a largo plazo de la rotación de cultivos depende de sucapacidad tanto para mantener la calidad del suelo como para disminuir la carga de patógenos durante las temporadas de cosecha.
"Nuestro modelo es un ejemplo de cómo la teoría de la evolución puede complementar el conocimiento de los agricultores", dice Bargués-Ribera. "En un mundo con una demanda de alimentos cada vez mayor, se pueden aprovechar los principios ecológicos y evolutivos para diseñar estrategias que hagan que la agricultura sea eficiente y sostenible."
La investigación futura podría aplicar el nuevo modelo a especies específicas para evaluar los patrones de rotación de cultivos para cultivos específicos y sus plagas. El modelo también podría usarse para ayudar a estudiar los efectos combinados de la rotación de cultivos y otras técnicas de control de plagas, como los fungicidas y el usode cultivos que han sido genéticamente modificados para resistencia a las plagas.
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Materiales proporcionados por PLOS . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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